光—酶聯(lián)合用于木纖維脫木質素新方法及工藝研究.pdf

1、利用木質纖維轉化生產(chǎn)燃料乙醇是解決能源問題的有效途徑之一。目前，木質纖維轉化生產(chǎn)燃料乙醇的技術難點之一是如何有效去除木質素，以提高纖維素轉化效率。
　　 根據(jù)木質素的結構和反應性特點，本論文研究探討將葉綠體光反應系統(tǒng)的高度氧化活性和光能高效利用機制用于木質素氧化降解的可行性和工藝條件，尋找新的木質素降解方法，并初步探討其作用機制。首先，從植物光合作用組織中分離光反應酶系統(tǒng)，觀察其對木質素的降解作用，并對其作用條件進行優(yōu)化。然后，

2、在其優(yōu)化作用條件下，考察某些金屬離子、小分子物質、光照等因素對光反應酶系統(tǒng)降解木質素效率的影響，分析探討其作用機制；最后，對光反應酶與漆酶、H2O2、TiO2等化學物質聯(lián)合降解木質素的效率進行分析比較。結果表明：
　　 (1)植物光反應酶系統(tǒng)可有效降解木纖維中的木質素，其降解作用的適宜條件為pH6.0、45℃，光促降解3h，每1mg酶蛋白作用于1.50g構樹木纖維，木質素降解率為24.02％，殘渣纖維素溶出量92.65mg/g；

3、光反應酶對木質素的降解需要光照，同樣條件下，暗處木質素降解率為9.57％，殘渣纖維素溶出量23.67mg/g，7月正午日光照射下，木質素的降解率可達27.80％，殘渣纖維素溶出量104.4mg/g，分別是無光照時的2.9倍和4.4倍。與漆酶比較，木質素降解率和殘渣纖維素溶出量分別高出60.2％和64.9％；但光反應酶對木質素的降解作用似乎沒有選擇性，在其適宜作用條件下，原料還原糖損失量達23.39mg/g原料，且隨木質素降解率提高而增加

4、，正午日光光照下，原料還原糖損失量達28.96mg/g原料。
　　 (2)Mg2+、Fe2+、愈創(chuàng)木酚、苯酚和吐溫80對構樹木纖維中木質素的光促酶降解均有一定的促進作用，終濃度為0.1mmol·L-1的Mg2+、Fe2+、愈創(chuàng)木酚、苯酚和0.1％的吐溫80對光反應酶降解木質素效率分別提高12.86％、9.83％、11.69％、21.69％和23.98％，殘渣纖維素溶出量分別提高18.8％、5.85％、23.15％、7.18％和2

5、6.82％，原料還原糖損失量分別提高13.3％、3.76％、10.0％、5.99％和27.15％。
　　 (3)漆酶對光反應酶的降解具有明顯的促進作用，漆酶-光反應酶聯(lián)合處理時木質素降解率為51.56％，顯著高出兩種酶單獨作用的降解效率，也明顯高出光反應酶-漆酶聯(lián)合處理時的降解率40.03％，光反應酶-雙氧水-Cu2+聯(lián)合處理時木質素降解率為47.46％，高出二者單獨作用時的降解效率。聯(lián)合處理對殘渣纖維素的溶出也明顯的促進作用。